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簡述自貢市第一水廠工藝及自動化改造

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  自貢市供排水公司第一水廠規模為10萬m3/d,水廠有兩個水源,雙溪水庫的水庫水和旭水河河水,其工藝流程為

  一、改造前存在的問題

  1、原水、沉淀水、出廠水的濁度及余氯等水質參數是靠比色卡、濁度儀模擬顯示等老舊簡易儀器進行采集,精確度不高,在測試時受外界環境因素影響也極大。

  2、2001年與2002年(2月—12月)同期比較反應沉淀池沖洗頻率:用水庫水較河水反應沉淀池沖洗頻率縮短了3-5天。水中藻類及其它微生物的殘體形成腐殖質,由沉淀池帶入濾池,粘覆在濾池的濾料上,不僅降低了反沖洗強度,降低過濾效果,而且使濾料板結,大大縮短了濾料的使用周期。2002年雖然進行了前加藥處理,但由于沒有進行前加氯,使細菌、大腸桿菌、有機物滋生,使得混凝、過濾效果均不理想。

  3、制水中的加氯、加藥工藝過程由于缺乏定量的科學依據,僅靠肉眼的觀測和經驗來進行判定,在原水水量、水質變化較大的情況下配藥濃度和藥量往往與實際情況嚴重不符。

  4、原后加氯投加點分別在兩個清水池的入口,很難保證水與氯氣混合均勻。

  5 、由于4000t清水池進水管標高不一致,導致在高峰供水時出現層流問題;清水池屬于低進低出的走水系統,使其走水效果不佳,清洗效果不好。

  6、反應池過水斷面不符合設計生產能力的要求,存在過水速度快、過水負荷不均勻的問題,導致水流的梯度形成不好,從而使礬花生成不好,混合反應效果不夠充分,降低了反應效果。

  7、 1號反應池格柵使用UPVC材料,受浮力的影響大,安裝過程中需用鐵絲捆綁, UPVC材料格柵對有機物、藻類等的吸附量大,故其沖洗水量也大,時間長。

  8、由于系統沒有安裝混凝攪拌設備,所以在不同原水狀況下不利于形成不同的流速梯度(G值)。

  二、改造的目的

  1、提高水質和工藝運行的安全可靠性,降低工人勞動強度,出廠水濁度控制在1度以內,目標為0.5度以內,并提高沉淀效果和沉淀水水質(3-5度以內)。

  2、通過增加前加氯系統,并對濾后水加氯系統進行改造,解決沉淀池藻類大量繁殖問題,減輕工藝運行負荷,延長濾料的使用壽命(將更換周期從2-3年提高為4-6年),并為建立加氯自控系統等提供工藝條件。

  3、解決水處理工藝上存在的主要缺陷。

  4、建立以自動投藥、加氯為基礎的自控系統,分散控制、集中管理,進一步保障供水水質并推進水廠生產運行管理現代化。

  5、優化并提高工藝運行效率,節約工藝運行成本。

  三、改造方案

  通過篩選放棄了現有水廠自動投藥、加氯的經典模式,采用重力自動投加和加氯機控制單元國產化,大幅度降低了投入和維護成本,優化系統設計,為項目二期改造和今后的可拓展性開發做好鋪墊。

  項目改造后工藝流程圖如下:

  四、改造后的運行狀況

  1、前加氯系統改造后的運行狀況

  使用前加氯系統后,原水中的細菌、有機物、藻類、青苔等得到有效抑制,絮凝池中的礬花生成更好,斜管沉淀池斜管管口上滋生的藻類已由原來的綠色變成黃白色。

  當在水庫水來量在1500-2000m3時,加2kg/h的加氯量,3格絮凝池的余氯量基本平衡在0.3mg/L;當來水為2000-2500m3時,加3 kg/h的加氯量,3格絮凝池的余氯量基本平衡在0.4mg/L;晴天時,適當增加0.5 kg/h的加氯量。

  2、自動加氯系統的運行狀況

  自動加氯是以濾后水水量參數作為前饋參數,以濾后水余氯值作為反饋信號,來調節加氯量的閉環控制系統,它通過SLC處理器對加氯機的加氯量進行控制,使濾后水余氯處于一個比較合理穩定的區域內。由于全自動加氯系統依賴于水量、濾后水余氯參數作為控制依據,一旦水量余氯參數不可靠,系統將無法正常運行,為解決這一問題,特添加了強制人工干預功能,對加氯機進行半自動遠控調節功能。

  后加氯系統在設計選型上有一定的前瞻性,完全解決了技改前真空調節器量程偏小成為瓶頸。另外,這樣超前配置真空調節器也為將來的工業用水的前加氯系統打好了基礎。將來的工業供水在消毒上也僅需要在加氯控制間增設一臺加氯機就可滿足需要。該系統運行穩定,從投用自動加氯以來,無一次出廠水余氯不合格的記錄。

  3、自動加藥系統運行狀況

  投用后,提高了配藥的準確性,降低了勞動強度;加藥系統管道經過了科學計算,解決了加藥量與輸送管道管徑不相匹配的問題,也延緩了加藥管道被堵塞的周期;對于水庫水和河水分別使用一套重力投加箱(進水母管增設了隔離閘門,能有效分隔開兩路水源),水庫水一方的加藥量有明顯下降;水廠為解決原藥來藥不及時的問題,自行加裝1、2號原液池互換耐酸泵,使1、2號原液池能夠互相交換原液,避免了由于原液運輸不及時,而使原液停液事故發生;對于原水濁度突變等因素造成的配藥濃度大幅變化的問題,系統設置了人工干預的強制配藥功能。在加藥系統使用后水質突變的兩次(7月12日、9月13日),原水從20NTU,突變到600NTU狀況下均能使水處理效果穩定。

  4、機泵運行監視系統運行狀況

  投用后,解決了送水泵房的運行人員與制水的運行人員在過去操作中出現的脫節現象。使整個運行人員運行成為一個有機整體,能夠互相監督,互相提示;在線監測機組的運行狀態;解決了由于清水池液位計量不準確,影響生產運行的情況。

  5、其它工藝改造工程的運行狀況

  5.1 4000t清水池進水管標高調整解決了由于兩個清水池進水管標高不一致,在高峰供水時出現的層流問題;清水池由低進低出改為高進低出的走水系統,提高了清水池的走水效果和清洗效率;

  5.2、反應池過水斷面調整使絮凝池兩方過水速度均勻對稱,出水流的梯度形成較好,從而使礬花生成均勻,混合反應更加充分,提高了反應效果;

  5.3、1號反應池格柵更換使得清洗柵條方便,清洗的時間大大縮短,金屬柵條有機物、藻類等的吸附量均比UPVC減少,故其沖洗水量也大為減少。

  5.4、安裝混凝攪拌設備機械攪拌機后 ,混凝劑與原水混合充分,生成的礬花均勻。在不同原水狀況下可通過調整轉速,以形成不同的流速梯度(G值)。

  五、需在二期改造解決的問題

  1.、配、投藥系統

  配藥系統目前已能完全自動配藥,提高勞動效率,現實際配藥濃度在2%——5%的范圍內,還需要繼續摸索,通過試驗得出合理的濃度。如果能依托水質量檢測中心設備和人才優勢,根據原水狀況做出每日的需藥濃度需藥量,直接指導生產,將使藥耗更為科學、合理。

  2、自動加氯系統

  加氯系統的加氯量受高壓水壓力影響較大,加氯機適用的高壓水要大于0.3MPa,但水廠在下半夜出水壓力有時低于0.3MPa,這就造成加氯機供氯不足的缺陷。

  3、工藝反應處理

  3號反應池單獨在處理河水時,其流速過快,過渡區過渡時間過短,使3號斜管沉淀池存在跑礬花的現象。

  六、結語

  工藝管理是一個需要通過長期實踐、測試得到數據進行科學統計、分析的過程,只有在結合自身特點的情況下,吸取同行的經驗、教訓,長期探索才能實現科學、經濟、先進的管理,才能滿足社會進步對我們提出的更高的要求,此次改造總投資154萬元,改造后取得了較為明顯的效果:

  1、基本解決了混合工藝、反應沉淀池、清水池的設計施工缺陷,實現了水質的在線監測。

  2、有效解決了反應沉淀池等構筑物內滋生青苔等有機污染物的問題。

  3、沉淀水濁度基本控制在3度以內,往濾池大量跑礬花的現象得到了有效遏止。

  4、濾料使用周期可以延長到6年以上。

  5、混合反應效果不好的現象得到了改善。

  6、出廠水水質(濁度、余氯等)穩步提高,其中出廠水濁度被嚴格控制在了0.5度以內,余氯按國家要求被穩定控制在0.75-1.25之間,保障了供水水質安全。

  7、工藝運行穩定可靠,減輕了運行人員的勞動強度。

  8、促進水廠工藝運行管理上了臺階,為現代化管理和公司的可持續發展打下了堅實的基礎。

  通訊地址:劉斌 四川省自貢市廣華路47號 郵編;643000

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